KR100759087B1 - Method for depositing buffer layer of flexible substrates - Google Patents

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Abstract

A method for depositing a buffer layer on a flexible substrate is provided to prevent the warpage of the flexible substrate by depositing alternately the buffer layer and a stress controlling layer on the flexible substrate. A buffer layer(20) and a stress controlling layer(30) are alternately deposited on a flexible substrate(10). The stress controlling layer is made of an SiON thin film, wherein the SiON thin film is formed by using SiH4, NH3, N2 and N2O gases. The SiON thin film is capable of preventing the warpage of the flexible substrate due to a compressive stress or a tenser stress by changing the amount of the N2O gas. When the warpage of the flexible substrate is generated due to the compressive stress, the amount of the N2O gas is increased.

Description

플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법{method for depositing buffer layer of flexible substrates}Method for depositing buffer layer of flexible substrates

도 1a 및 도 1b는 종래의 플렉시블 기판의 휨 발생을 설명하기 위한 개략도이다.1A and 1B are schematic diagrams for explaining the occurrence of warpage of a conventional flexible substrate.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 따라 증착된 버퍼층과 스트레스 조절층의 예시도이다.2 is an exemplary view of a buffer layer and a stress control layer deposited according to a buffer layer deposition method of a flexible substrate according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 SiON 박막의 N2O 가스 양에 따른 스트레스 변화 그래프이다.3 is a graph showing the stress change according to the amount of N 2 O gas of the SiON thin film according to the present invention.

본 발명은 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 관한 것으로, 특히 기판 상에 증착된 버퍼층 상에 SiON 박막을 증착함으로써, 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)에 의하여 발생되는 기판의 휨을 방지할 수 있는 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for depositing a buffer layer of a flexible substrate, and in particular, by depositing a SiON thin film on a buffer layer deposited on a substrate, it is possible to prevent warpage of the substrate caused by compressive stress or tensor stress. A buffer layer deposition method of a flexible substrate which can be prevented.

박막 트랜지스터를 제조함에 있어서는 기판 상에 버퍼층을 형성시키고, 상기 버퍼층 상에 게이트 전극, 절연층, 활성층 및 소스/드레인 전극 등의 TFT층을 형성시킨다.In manufacturing a thin film transistor, a buffer layer is formed on a substrate, and TFT layers such as a gate electrode, an insulating layer, an active layer, and a source / drain electrode are formed on the buffer layer.

상기 기판으로서, 플렉시블 기판을 사용하는 경우에, 상기 플렉시블 기판과 상기 버퍼층의 열팽창율의 차이에 의하여 기판이 휘어지는 문제가 발생하는 것이 일반적이다.In the case where a flexible substrate is used as the substrate, it is common that a problem occurs that the substrate is bent due to a difference in thermal expansion coefficient between the flexible substrate and the buffer layer.

즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 플렉시블 기판이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받아서 위쪽으로 휘어지는 경우가 발생한다. 이는 상기 플렉시블 기판(10)의 열팽창율이 상기 버퍼층(20)의 열팽창율보다 더 커서, 상기 플렉시블 기판(10)이 상기 버퍼층(20)보다 더 빨리 수축되기 때문에 발생한다.That is, as shown in FIG. 1A, a flexible substrate may be bent upward due to a compressive stress. This occurs because the thermal expansion rate of the flexible substrate 10 is greater than the thermal expansion rate of the buffer layer 20, so that the flexible substrate 10 shrinks faster than the buffer layer 20.

반대로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 플렉시블 기판이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받아서 아랫쪽으로 휘어지는 경우가 발생한다. 이는 상기 플렉시블 기판(10)의 열팽창율이 상기 버퍼층(20)의 열팽창율보다 더 작아서, 상기 플렉시블 기판(10)이 상기 버퍼층(20)보다 더 늦게 수축되기 때문에 발생한다.On the contrary, as shown in FIG. 1B, the flexible substrate may be bent downward due to tensor stress. This occurs because the thermal expansion rate of the flexible substrate 10 is smaller than the thermal expansion rate of the buffer layer 20, so that the flexible substrate 10 shrinks later than the buffer layer 20.

상기와 같이 종래에는 플렉시블 기판 상에 버퍼층을 증착시킬 때, 플렉시블 기판이 휘어지는 문제를 안고 있다. 따라서, 상기 플렉시블 기판과 버퍼층의 열팽창율의 차이에 따라 발생하는 기판의 휨을 방지해야 하는 기술이 시급하게 요청되고 있는 실정이다.As described above, when the buffer layer is deposited on the flexible substrate, the flexible substrate is curved. Therefore, there is an urgent need for a technique for preventing warpage of a substrate caused by a difference in thermal expansion coefficient between the flexible substrate and the buffer layer.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 기판 상에 증착된 버퍼층 상에 SiON 박막을 증착함으로써, 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)에 의하여 발생되는 기판의 휨을 방지할 수 있는 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems of the prior art, by depositing a SiON thin film on a buffer layer deposited on a substrate, it is generated by the compressive (compressive stress) or tensor stress (tenser stress) It is an object of the present invention to provide a method for depositing a buffer layer of a flexible substrate which can prevent warpage of the substrate.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법을 이루는 구성수단은, 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 있어서, 플렉시블 기판 상에 버퍼층과 상기 플렉시블 기판의 휨을 방지할 수 있는 스트레스 조절층을 교대로 증착하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the constituent means of the method of depositing the buffer layer of the flexible substrate according to the present invention is a buffer layer deposition method of the flexible substrate, which can prevent the bending of the buffer layer and the flexible substrate on the flexible substrate. It is characterized by depositing the control layer alternately.

또한, 상기 스트레스 조절층은 SiON 박막인 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 SiON 박막은 상기 버퍼층과 상기 기판의 열팽창율의 차이에 따라 발생하는 기판 휨을 방지하기 위하여 상기 버퍼층 상에 증착되는 것이 바람직하다.In addition, the stress control layer is characterized in that the SiON thin film. That is, the SiON thin film is preferably deposited on the buffer layer in order to prevent the substrate warpage caused by the difference in the thermal expansion rate of the buffer layer and the substrate.

또한, 상기 SiON 박막은 SiH4, NH3, N2 및 N2O 가스를 이용하여 상기 버퍼층 상에 증착되는 것을 특징으로 한다. 즉, 공정 챔버 내에 상기 네 가지의 가스를 공급하여 상기 버퍼층 상에 SiON 박막이 증착되도록 한다.In addition, the SiON thin film is deposited on the buffer layer using SiH 4 , NH 3 , N 2 and N 2 O gas. That is, the four gases are supplied into the process chamber to deposit a SiON thin film on the buffer layer.

또한, 상기 SiON 박막은 상기 N2O 가스의 양을 변화시켜 기판의 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)에 의한 휨을 방 지하는 것을 특징으로 한다. In addition, the SiON thin film is characterized in that the bending of the substrate by the compressive stress (compressive stress) or tensor stress (tenser stress) by changing the amount of the N 2 O gas.

즉, 상기 기판이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받아 휘어진 경우에는, 상기 N2O 가스의 양을 증가시켜 상기 SiON 박막에 의하여 상기 기판이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받도록 함으로써, 상기 기판이 휘지 않도록 하고, 상기 기판이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받아 휘어진 경우에는, 상기 N2O 가스의 양을 감소시켜 상기 SiON 박막에 의하여 상기 기판이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받도록 함으로써, 상기 기판이 휘지 않도록 하는 것이 바람직하다.That is, when the substrate is bent under a compressive stress, the substrate is increased by increasing the amount of N 2 O gas so that the substrate is subjected to a tensor stress by the SiON thin film. When the substrate is bent under tensor stress, the amount of the N 2 O gas is reduced so that the substrate is subjected to the compressive stress by the SiON thin film. It is desirable to avoid bending the substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a method for depositing a buffer layer of a flexible substrate of the present invention consisting of the above configuration means.

도 2는 본 발명인 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 따라 얻어진 박막 트랜지스터이다.2 is a thin film transistor obtained according to the buffer layer deposition method of the present invention flexible substrate.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 버퍼층(20)을 플렉시블 기판(10) 상에 증착함에 있어서는 버퍼층(20) 상에 스트레스 조절층(30)을 함께 증착시킨다. 이 스트레스 조절층(30)은 플렉시블 기판(10)의 휨을 방지하기 위한 구성요소로서, 본 발명의 특징적인 사항이다. 한편, 상기 버퍼층(20)과 상기 스트레스 조절층(30)을 교대로 증착한 후에 TFT층(40)을 증착시켜 박막 트랜지스터를 완성시킨다.As shown in FIG. 2, in the deposition of the buffer layer 20 on the flexible substrate 10 according to the present invention, the stress control layer 30 is deposited together on the buffer layer 20. This stress control layer 30 is a component for preventing the bending of the flexible substrate 10, which is a feature of the present invention. Meanwhile, after the buffer layer 20 and the stress control layer 30 are alternately deposited, the TFT layer 40 is deposited to complete the thin film transistor.

본 발명은 상기 플렉시블 기판(10) 상에 버퍼층을 증착하는 과정에서, 상기 플렉시블 기판(10)과 상기 버퍼층(20)의 열팽창율 차이에 따라 발생하는 플렉시블 기판(10)의 휨을 방지하기 위하여 상기 스트레스 조절층(30)을 상기 버퍼층(20) 상에 증착한다.In the present invention, in the process of depositing a buffer layer on the flexible substrate 10, the stress in order to prevent the bending of the flexible substrate 10 caused by the difference in thermal expansion rate of the flexible substrate 10 and the buffer layer 20. The control layer 30 is deposited on the buffer layer 20.

즉, 상기 플렉시블 기판(10) 상에 버퍼층(20)을 형성함에 있어서, 상기 플렉시블 기판(10) 상에 버퍼층(20)과 상기 플렉시블 기판(10)의 휨을 방지할 수 있는 스트레스 조절층(30)을 교대로 증착하는 것을 본 발명의 특징으로 한다.That is, in forming the buffer layer 20 on the flexible substrate 10, the stress control layer 30 that can prevent the buffer layer 20 and the flexible substrate 10 from bending on the flexible substrate 10. Alternating deposition is a feature of the present invention.

상기 스트레스 조절층(30)은 상기 플렉시블 기판(10)에 컴프레시브 스트레스(compressive stress)와 텐서 스트레스(tenser stress)를 모두 부여할 수 있는 재질로 형성된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 스트레스 조절층(30)으로, SiON 박막을 이용한다.The stress control layer 30 is formed of a material capable of imparting both a compressive stress and a tensor stress to the flexible substrate 10. Therefore, in the present invention, a SiON thin film is used as the stress control layer 30.

상기 스트레스 조절층(30)으로 사용되는 SiON 박막은 공정 챔버 내에 SiH4, NH3, N2 및 N2O 가스를 주입하여 상기 버퍼층 상에 증착된다. 상기 가스 중에서 SiH4, NH3, N2 가스는 고정된 양으로 공정 챔버 내로 주입되나, 상기 N2O 가스는 상기 SiON 박막이 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)를 상기 플렉시블 기판(10)에 부여할 수 있도록 가변적인 양으로 공정 챔버 내로 주입된다.The SiON thin film used as the stress control layer 30 is deposited on the buffer layer by injecting SiH 4 , NH 3 , N 2 and N 2 O gas into the process chamber. In the gas, SiH 4 , NH 3 , and N 2 gas are injected into the process chamber in a fixed amount, but the N 2 O gas is used to prevent the SiON thin film from compressive stress or tensor stress. A variable amount is injected into the process chamber to impart to the flexible substrate 10.

즉, 상기 SiON 박막은 상기 N2O 가스의 양을 변화시켜 상기 플렉시블 기판(10)의 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)에 의한 휨을 방지할 수 있다.That is, the SiON thin film may change the amount of the N 2 O gas to prevent bending due to the compressive stress or the tensor stress of the flexible substrate 10.

도 3은 상기 SiON 박막이 상기 플렉시블 기판(10)에 부여하는 스트레스 그래프이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 SiON 박막은 상기 N2O 가스의 양에 따라 상기 플렉시블 기판(10)에 부여하는 스트레스 정도가 변화된다.3 is a stress graph applied to the flexible substrate 10 by the SiON thin film. As shown in FIG. 3, the degree of stress applied to the flexible substrate 10 is changed according to the amount of the N 2 O gas.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 N2O 가스의 양이 작은 경우(약 60sccm 이하)에는 상기 SiON 박막이 상기 플렉시블 기판(10) 상에 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 부여하고, 상기 N2O 가스의 양이 큰 경우(약 60sccm 이상)에는 상기 SiON 박막이 상기 플렉시블 기판(10) 상에 텐서 스트레스(tenser stress)를 부여한다. Specifically, as shown in FIG. 3, when the amount of the N 2 O gas is small (about 60 sccm or less), the SiON thin film imparts a compressive stress on the flexible substrate 10. When the amount of the N 2 O gas is large (about 60 sccm or more), the SiON thin film imparts a tensor stress on the flexible substrate 10.

도 3에서, 스트레스 값이 음인 경우에는 상기 SiON 박막이 상기 플렉시블 기판 상에 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 부여하는 것이고, 상기 스트레스 값이 양인 경우에는 상기 SiON 박막이 상기 플렉시블 기판 상에 텐서 스트레스(tenser stress)를 부여하는 것이다.In FIG. 3, when the stress value is negative, the SiON thin film imparts a compressive stress on the flexible substrate. When the stress value is positive, the SiON thin film is tensor stress on the flexible substrate. to give (tenser stress).

따라서, 상기 플렉시블 기판(10)이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받아 휘어진 경우에는, 상기 N2O 가스의 양을 증가시켜 상기 스트레스 조절층(30)인 SiON 박막에 의하여 상기 플렉시블 기판(10)이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받도록 함으로써, 상기 플렉시블 기판(10)이 휘지 않도록 조절할 수 있다.Therefore, when the flexible substrate 10 is bent under a compressive stress, the flexible substrate 10 is formed by a SiON thin film which is the stress control layer 30 by increasing the amount of N 2 O gas. ) By the tensor stress, the flexible substrate 10 can be adjusted so as not to bend.

반대로, 상기 플렉시블 기판(10)이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받아 휘어진 경우에는, 상기 N2O 가스의 양을 감소시켜 상기 스트레스 조절층(30)인 SiON 박막에 의하여 상기 플렉시블 기판(10)이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받도록 함으로써, 상기 플렉시블 기판(10)이 휘지 않도록 조절할 수 있다.On the contrary, when the flexible substrate 10 is bent under a tensor stress, the flexible substrate 10 is reduced by the SiON thin film which is the stress control layer 30 by reducing the amount of N 2 O gas. By subjecting the compressive stress (compressive stress), the flexible substrate 10 can be adjusted so as not to bend.

상기와 같은 구성 및 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 의하면, 기판 상에 증착된 버퍼층 상에 SiON 박막을 증착함으로써, 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)에 의하여 발생되는 기판의 휨을 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the buffer layer deposition method of the flexible substrate of the present invention having the above-described configuration and preferred embodiments, by depositing a SiON thin film on the buffer layer deposited on the substrate, a compressive stress (tensor stress) or tensor stress (tenser stress) There is an advantage that can prevent the bending of the substrate generated by.

Claims (6)

플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법에 있어서,In the buffer layer deposition method of a flexible substrate, 플렉시블 기판 상에 버퍼층과 상기 플렉시블 기판의 휨을 방지할 수 있는 스트레스 조절층을 교대로 증착하되, 상기 스트레스 조절층은 SiH4, NH3, N2 및 N2O 가스를 이용하여 상기 버퍼층 상에 증착되는 SiON 박막이고, 상기 SiON 박막은 상기 N2O 가스의 양을 변화시켜 기판의 컴프레시브 스트레스(compressive stress) 또는 텐서 스트레스(tenser stress)에 의한 휨을 방지하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법.A buffer layer and a stress control layer for preventing the bending of the flexible substrate are alternately deposited on the flexible substrate, wherein the stress control layer is deposited on the buffer layer using SiH 4 , NH 3 , N 2 and N 2 O gas. The SiON thin film is a SiON thin film, and the SiON thin film is buffer layer deposition of a flexible substrate, characterized in that by changing the amount of the N 2 O gas to prevent bending caused by the compressive stress (tensor stress) or tensor stress (tenser stress) of the substrate Way. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기판이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받아 휘어진 경우에는, 상기 N2O 가스의 양을 증가시켜 상기 SiON 박막에 의하여 상기 기판이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받도록 함으로써, 상기 기판이 휘지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법.When the substrate is bent under a compressive stress, the N 2 O gas is increased so that the substrate is subjected to tensor stress by the SiON thin film so that the substrate is not bent. A buffer layer deposition method of a flexible substrate, characterized in that. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기판이 텐서 스트레스(tenser stress)를 받아 휘어진 경우에는, 상기 N2O 가스의 양을 감소시켜 상기 SiON 박막에 의하여 상기 기판이 컴프레시브 스트레스(compressive stress)를 받도록 함으로써, 상기 기판이 휘지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판의 버퍼층 증착 방법.When the substrate is bent under tensor stress, the amount of N 2 O gas is reduced so that the substrate is subjected to compressive stress by the SiON thin film so that the substrate is not bent. A buffer layer deposition method of a flexible substrate, characterized in that.
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